(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体を介して外輪の内方にハブホイールが配設されており、このハブホイールのハブ軸の端部に内輪構成部材がかしめ固定されているハブユニットであって、
前記ハブ軸のかしめ部には、ハブユニットに駆動力を伝達する等速ジョイント側の歯部と噛み合うスプライン歯部が形成されており、
前記かしめ部には、前記スプライン歯部と前記等速ジョイント側の歯部とが噛み合う噛み合い部よりも内径側に凸部が形成されており、
前記凸部の表面及び前記スプライン歯部の歯底と、前記等速ジョイント側の歯部の歯の上面との間に第１のクリアランスが形成されており、
前記スプライン歯部の歯の上面と、前記等速ジョイント側の歯部の歯底との間に第２のクリアランスが形成されており、且つ、前記スプライン歯部の歯の上面のうち内径側端部近傍の上面が、前記凸部の内径側斜面と面一にされていることを特徴とする車両用ハブユニット。 
【請求項２】
前記第１のクリアランスが０．５〜１ｍｍである請求項１に記載の車両用ハブユニット。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ハブユニットに関する。さらに詳しくは、車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸の端部に内輪を構成する部材がかしめ固定されている車両用ハブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するものとしてハブユニットが用いられている。図４は従来のハブユニットの一例を示す断面説明図である。
【０００３】
図４に示されるハブユニット５１は、ハブ軸５２を有するハブホイール５３と、前記ハブ軸５２の一端にかしめ固定された内輪構成部材５４と、前記ハブ軸５２の径方向外方に配設された外輪５５と、この外輪５５の内周面の外輪軌道５５ａと、前記ハブ軸５２又は内輪構成部材５４の外周面の内輪軌道５２ａ、５４ａとの間に転動自在に配設された複数の転動体５６とを備えている。前記ハブホイール５３の他端にはフランジ部５７が形成されており、このフランジ部５７に図示しないタイヤのホイールやブレーキディスクなどが取り付けられる。また、外輪５５の外周面には、ハブユニット５１を、車両の懸架装置に支持された車体側部材（図示せず）に取り付けるための固定フランジ５８が形成されている。
【０００４】
ハブユニット５１には、等速ジョイント５９を介して駆動軸６０の回転駆動力が伝達される。この回転駆動力を伝達する一方法として、図５に詳細に示されるように、内輪構成部材５４を固定するためのハブ軸端部のかしめ部６１にスプライン歯部（サイドフェーススプライン）６２を形成し、このスプライン歯部６２と、等速ジョイント５９の外輪６３の端面に形成された歯部（サイドフェーススプライン）６４とを噛み合わせる方法が知られている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５３６７３７号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜２に記載されたハブユニットでは、回転軸にほぼ直交する方向に延びる歯同士の噛み合いによって、等速ジョイントを介して回転駆動力がハブユニットに伝達される。
【０００７】
本発明は、前述したサイドフェーススプラインにより回転駆動力が伝達されるハブユニットにおいて、ハブ軸端部のかしめ部に形成されるスプライン歯部の剛性を高め、ハブユニットの許容負荷トルクを大きくすることができる車両用ハブユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の車両用ハブユニットは、転動体を介して外輪の内方にハブホイールが配設されており、このハブホイールのハブ軸の端部に内輪構成部材がかしめ固定されているハブユニットであって、
前記ハブ軸のかしめ部には、ハブユニットに駆動力を伝達する等速ジョイント側の歯部と噛み合うスプライン歯部が形成されており、
前記かしめ部には、前記スプライン歯部と前記等速ジョイント側の歯部とが噛み合う噛み合い部よりも内径側に凸部が形成されており、
前記凸部の表面及び前記スプライン歯部の歯底と、前記等速ジョイント側の歯部の歯の上面との間に第１のクリアランスが形成されており、
前記スプライン歯部の歯の上面と、前記等速ジョイント側の歯部の歯底との間に第２のクリアランスが形成されており、且つ、前記スプライン歯部の歯の上面のうち内径側端部近傍の上面が、前記凸部の内径側斜面と面一にされていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の車両用ハブユニットでは、等速ジョイント側の歯部と噛み合うスプライン歯部の歯底の内径側に凸部が形成されているので、スプライン歯部を構成する歯の一枚一枚の剛性を高めることができる。これにより、歯と歯の噛み合いにより等速ジョイント側の回転トルクをハブユニットに伝達するに際し当該ハブユニットの許容負荷トルクを大きくすることができる。
【００１０】
また、前記車両用ハブユニットでは、前記凸部の表面及び前記スプライン歯部の歯底と、前記等速ジョイント側の歯部の歯の上面との間に第１のクリアランスが形成されている。かかる第１のクリアランスを形成することにより、スプライン歯部と、等速ジョイント側の歯部とを噛み合わせた際に、当該スプライン歯部及び等速ジョイント側の歯部の製作公差を吸収することができ、歯部同士が干渉するのを防止することができる。
【００１１】
また、前記車両用ハブユニットでは、前記凸部は、スプライン歯部と等速ジョイント側の歯部とが噛み合う噛み合い部よりも内径側に形成されている。このため、回転トルクを伝達する噛み合い部の面積を低減させることなく、スプライン歯部の歯の剛性を高めることができる。
【００１２】
また、前記車両用ハブユニットでは、前記スプライン歯部の歯の上面のうち内径側端部近傍の上面が、前記凸部の内径側斜面と面一にされている。このため、応力が集中するのを緩和することができ、歯の剛性及び耐久性を高めることができる。
【００１３】
（２）前記（１）の車両用ハブユニットにおいて、前記第１のクリアランスを０．５〜１ｍｍとすることが好ましい。この場合、歯の製作交差を吸収しつつ、回転トルク伝達のための噛み合い部の面積をできるだけ大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両用ハブユニットによれば、ハブ軸端部のかしめ部に形成されるスプライン歯部の剛性を高め、ハブユニットの許容負荷トルクを大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の車両用ハブユニットの一実施の形態の断面説明図である。
【図２】図１に示される車両用ハブユニットのかしめ部端部の拡大説明図である。
【図３】ハブ軸端部をかしめるとともに当該端部にスプライン歯部を形成するための型の説明図である。
【図４】従来の車両用ハブユニットの一例の断面説明図である。
【図５】図１に示される車両用ハブユニットのかしめ部端部の拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の車両用ハブユニットの実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る車両用ハブユニット１の断面説明図であり、図２は、図１に示される車両用ハブユニットのかしめ部端部の拡大説明図である。
【００１７】
車両用ハブユニット１は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するものであり、円筒状のハブ軸２を有するハブホイール３と、前記ハブ軸２の一端（図１において右側端部）にかしめ固定された内輪構成部材４と、前記ハブ軸２の径方向外方に配設された外輪５と、この外輪５の内周面の外輪軌道５ａ、５ｂと、前記ハブ軸２又は内輪構成部材４の外周面の内輪軌道２ａ、４ａとの間に転動自在に配設された複数の転動体６とを備えている。複数の転動体６は、保持器２０によって周方向に所定の間隔で保持されている。また、外輪５とハブホイール３との間に形成される環状空間には、当該環状空間を軸方向両端から封止するシール部材２１が設けられている。
【００１８】
前記ハブホイール３の他端（図１において左側端部）にはフランジ部７が形成されており、このフランジ部７に図示しないタイヤのホイールやブレーキディスクなどがボルトにより取り付けられる。また、外輪５の外周面には、ハブユニット１を、車両の懸架装置に支持された車体側部材（図示せず）に取り付けるための固定フランジ８が形成されている。
【００１９】
ハブ軸２は、フランジ部７側に形成された大径部９と、この大径部９よりも小径であり且つ当該大径部９と段差部１０を介して連続して形成された小径部１１とを一体的に有している。そして、大径部９の外周面に外輪５の外輪軌道５ａに対応する内輪軌道２ａが形成されている。
【００２０】
内輪構成部材４は、ハブ軸２の小径部１１の外周面に嵌め込まれた後、当該小径部１１の端部がかしめられてかしめ部１２が形成されることによって、段差部１０とかしめ部１２との間に固定される。
【００２１】
ハブユニット１には等速ジョイント３０を介して駆動軸３１の駆動力が伝達される。本実施の形態における等速ジョイント３０は、バーフィールド型の等速ジョイントであり、駆動軸３１の一端に一体的に連結された内輪３２と、この内輪３２の外方に配設された外輪３３と、内輪３２と外輪３３との間に配設された複数のボール３４と、これら複数のボール３４を保持する保持器３５とを備えている。
【００２２】
等速ジョイント３０の外輪３３は、椀形状の外輪筒部３３ａと、この外輪筒部３３ａの端面の中心部から突設された外輪軸部３３ｂとを備えており、この外輪軸部３３ｂには、軸方向に沿って孔部３６が形成されている。そして、この孔部３６の内周面には雌ねじが形成されている。先端部に雄ねじ３７が形成されたキャップボルト３８によってハブユニット１と等速ジョイント３０が接続される。
【００２３】
ハブ軸２の端部のかしめ部１２の端面にはスプライン歯部１３が形成されており、前記かしめ部１２と対向する外輪筒部３３ａの端面にも歯部１４が形成されている。スプライン歯部１３と歯部１４との噛み合いにより、駆動軸３１の回転駆動力が等速ジョイント３０を介してハブユニット１に伝達される。
【００２４】
スプライン歯部１３の歯１３ａの数は３７であり、隣接する歯１３ａ間の各歯底１３ｂの内径側には対向する歯部１４側に突出する凸部１５が形成されている。この凸部１５は、スプライン歯部１３の歯底１３ｂよりも内径側、より詳細には、スプライン歯部１３の歯１３ａと外輪筒部３３ａの歯部１４の歯１４ａとの噛み合い部１６（図２において斜線で示す部分）よりも実質的に内径側に形成されている。このような凸部１５を形成することで、スプライン歯部１３を構成する歯１３ａの一枚一枚の剛性を高めることができ、これにより、ハブユニット１の許容負荷トルクを大きくすることができる。例えば、歯数が３７のスプライン歯部について実験をしたところ、凸部１５を形成した場合は、形成しない場合に比べて最大主応力を約１４％、せん断応力を約２４％低減させることができた。
【００２５】
凸部１５の表面及びスプライン歯部１３の歯底１３ｂと、これらに対向する外輪筒部３３ａの歯部１４の歯１４ａの上面１４ｃとの間には第１のクリアランスである所定のクリアランスＣ１が設けられている。一方、スプライン歯部１３の歯１３ａの上面１３ｃと、これに対向する外輪筒部３３ａの歯部１４の歯底１４ｂとの間にも第２のクリアランスである所定のクリアランスＣ２が設けられている。
【００２６】
スプライン歯部１３は、内輪構成部材４をハブ軸２の小径部１１の外周面に嵌めこんだ後、当該小径部１１の端部を型鍛造することにより、かしめ部１２と同時に形成される。本実施の形態においては、図３に示される型４０を、内輪構成部材４を嵌め込んだ側のハブホイール３の開口内に挿入し、当該型４０を軸４０ａ周りに所定の傾斜角で揺動させる通常の揺動かしめによりかしめ部１２及びスプライン歯部１３を形成することができる。その際、歯底に対応する型４０の凸部４０ｂの内径側には、スプライン歯部１３の凸部１５に対応する形状の凹部４１が形成されている。型鍛造時に、この凹部４１によってスプライン歯部１３の凸部１５が形成される。
【００２７】
外輪筒部３３ａの歯部１４もスプライン歯部１３と同じく型鍛造により形成されるが、これら型鍛造における公差を吸収して、組み付け時に歯と歯が干渉しないように前記所定のクリアランスＣ１、Ｃ２が設けられている。このクリアランスＣ１、Ｃ２は、型鍛造の精度にもよるが、通常、０．５〜１ｍｍ程度である。
【００２８】
また、スプライン歯部１３の歯１３ａの帯状の上面１３ｃのうち内径側端部近傍の上面１３ｃ１は、前記凸部１５の内径側斜面１５ａと面一にされている。面一にすることで、応力が集中するのを緩和することができ、歯の剛性を高めることができる。
【００２９】
また、本実施の形態では、スプライン歯部１３の歯底１３ｂより内径側に凸部１５を形成することで歯の剛性を高めることができるが、このような凸部１５を設けることで型４０に負荷される応力を低減させることもできる。すなわち、図１〜２に示される実施の形態の場合、図４〜５に示される従来例と比べて、スプライン成形を最小限にして歯底の平坦部分の面積を小さくしているので、その分、型４０の凸部４０ｂへの負担を小さくすることができる。具体的に、スプライン歯部１３を形成するのに必要な型加圧力を２０％程度停電させることができ、また、型４９に負荷される応力（最大応力部位における応力）を半分以下にすることができる。
【００３０】
〔その他の変形例〕
本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の変形及び変更が可能である。例えば、前述した実施の形態では、ハブユニットの軸受として、複列のアンギュラー玉軸受が用いられているが、複列のころ軸受など他の軸受を用いることもできる。
【００３１】
また、前述した実施の形態では、スプライン歯部の歯数を３７としているが、他の歯数（例えば、３１）であってもよい。
また、前述した実施の形態では、凸部の断面形状を波型としているが、半円形や台形など他の断面形状を採用することもできる。
また、前述した実施の形態は、ハブ軸の外周に内輪軌道が直接形成された第３世代構造であるが、ハブ軸に一対の内輪が圧入された第１又は第２世代構造であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１：ハブユニット、２：ハブ軸、３：ハブホイール、４：内輪構成部材、５：外輪、６：転動体、７：フランジ部、８：固定フランジ、９：大径部、１０：段差部、１１：小径部、１２：かしめ部、１３：スプライン歯部、１４：歯部、１５：凸部、１６：噛み合い部、４０：型、４１：凹部
【図１】
0005556509.tif 000002
【図２】
0005556509.tif 000003
【図３】
0005556509.tif 000004
【図４】
0005556509.tif 000005
【図５】
0005556509.tif 000006